JPS6139838B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は布作業片の商業用縫製ステーシヨンへ
の送りを制御する装置に関し、特に１対の作業片
が商業用ミシンによつて縫合されるときに該作業
片の長さを制御する装置に関する。

ズボンやジヤケツトの製造のときのように、切
断片を相互に縫合するためには、２枚の重なり合
つた作業片が同時にミシンを通して送られるよう
に、底部および頂部の送り装置を有するミシンが
用いられる。作業片は同じ速さで送られるのが通
常は望ましいから、作業片の送りの速さを監視し
かつそれらを相互に制御する各種の装置が提案さ
れている。例えば、米国特許第3954071号（モー
ル等）、同第4037546号（クラインシユミツト）、
同第3867889号（コナー）を参照されたい。これ
らの特許で開示されている装置ではすべて、作業
片の送りの速さ（モール）あるいは作業片の相互
の相対的位置のいずれかが監視されて、ミシンの
頂部および底部の送りドツグの送りの速さを調整
する制御信号が発生され、２枚の作業片が同じ速
さで送られかつ究極的にそれらの端が平行となつ
て縫合されるようになつている。従つて、これら
の装置はすべて、ミシン内の比較的複雑で厄介な
差動送りドツグ機構と、作業片がミシンを通して
送られるとき該作業片を監視する当然に複雑な電
子制御回路とを必要とする。

作業片を意図的に異なる速さで送る配慮はなさ
れていない。３次元的な衣服を縫製する際には、
作業片の一つを他の作業片よりも大きな速さで送
ることが必要となる。前述の特許に記載の装置に
おいては、すべての目的は二つの作業片を同じ速
さで送ることであるから、このことは不可能であ
る。

先行技術の作業片送り速度制御装置の上述の欠
点は、１対の車輪と、縫製針の前方で車輪を個別
的にかつ回転可能に支持しかつ車輪の各々を１対
の作業布の別々の一つに回転係合させるように偏
位させる装置とを含有する、本発明によつて克服
される。車輪は、車輪の一つの回転速度を他の車
輪の回転速度のある割合で制御する装置によつて
相互連結されることにより、作業片がミシン送り
ドツグによつて引張られて針を通過する速さを限
定する。

本発明の一実施例においては、車輪は作業布が
巻込まれると該作業布を把握する歯付周縁を有す
る。車輪回転速度制御装置は、各々が作業片係合
車輪の別々の一つに連結される少くとも１対の相
互係合歯車を含有する。これらの歯車は、作業片
を同じ速さで送ることが所望されるかあるいは異
なる速さで送ることが所望されるかに応じて、１
に等しいかまたは１に等しくない比を有する。同
様に、車輪の直径も同じ効果を得るために等しく
されたり異なるようにされたりし得る。

本発明の一つの好ましい実施例においては、車
輪回転速度制御装置が、電動機と、二つの入力お
よび一つの出力をもつ差動歯車とを含有してい
る。作業片係合車輪の一つは差動歯車の入力の一
つを駆動するように接続され、電動機は差動歯車
のもう一つの入力を制御するように接続され、ま
たもう一つの作業片係合車輪は差動歯車出力に接
続されている。作業片の送りの速さを感知して、
差動歯車、従つて作業片係合車輪を駆動する電動
機を制御し、予定の送り速度比を車輪を通る二つ
の作業片の間の送り比に保持する装置が備えられ
ている。

これらの実施例のすべてにおいて、ミシンの送
りドツグが作業片を作業ステーシヨンを通して１
定の速さで引張ろうとしているのではあるが、実
際には作業片の送り速度は車輪によつて制御され
ることを理解されたい。送りドツグにおける送り
の速さが車輪の回転速度を超えている範囲では、
送りドツグは単に作業片上を滑るだけである。作
業片係合車輪は送りドツグによつて引張られて動
く布によつて主に回転させられる故に、送りドツ
グの速さは作業片係合車輪の周縁速度に少くとも
等しくなければならない。

作業片の送り速度を検知する機構は、一連の光
電池あるいは、もつと好ましくは、作業片係合車
輪の回転速度を監視することによるもののいずれ
かである。この型の測定を行う装置は、「実際の
縫製長さの測定装置」と題する同時係属出願に開
示されている。この装置においては、作業片係合
車輪の各々と増分デイジタル計数器との間に可撓
性軸が接続されている。計数器は、計数表示器
と、入力軸と、入力軸の回転に応答して入力軸の
回転の各予定増分毎に計数器を増大させるパルス
車輪装置とを有する。可撓性軸は、一端では、作
業片係合車輪の一つに接続されてそれと共に回転
し、また他端では、作業片係合車輪の回転の各予
定増分毎にパルスを計数器に供給するパルス車輪
発生器に接続されている。

１対のこのような装置の各々が車輪の別々の一
つに接続されている。作業片係合車輪の両対から
の正味計数器出力、すなわち、計数器の対内の計
数間の差が印加されて電動機を駆動し、電動機
は、差動歯車を通じて、作業片係合車輪を駆動す
る。送り速度に差があることは所望されるときに
は、車輪の一つがもう一つよりも高速で回転し得
るように、オフセツト計数が正味計数器出力に連
続的に加算される。

本発明の目的は、作業ステーシヨンに送られた
２枚の柔軟な作業を異なる自由な送り速度で相互
に縫合することを可能にする単純で信頼性のある
装置を提供することである 本発明の他の目的は、作業ステーシヨンに送ら
れて縫合される２枚の作業片の送り速度を監視し
て、同時に、一つの作業片の送り速度をもう一つ
の作業片の送り速度の関数として制御することで
ある。

以下に本発明の好ましい実施例を説明するにあ
たつての一つの実施例を、図を参照して説明す
る。

特に第１図において、柔軟な布作業片１２が該
作業片１２を処理する作業ステーシヨン全体の部
分をなす水平作業片支持面１０上に置かれてい
る。このような作業ステーシヨンの典型的例は、
ウエストバンド部分を縫合してスボンを形成する
ようなものである。作業片１２はミシン１１の上
方送りドツグ１３あるいは下方送りドツグ（図示
せず）によつて予定の頻度で揺動送りされる。今
日の衣服の分野では、この頻度は毎分7000サイク
ル程度に高い。

周辺に複数個の歯状突起１６を有する作業片係
合車輪１４は作業片１２に係合して回転する。車
輪１４は組立体２０内に回転可能に担持された軸
１８に固定装架されている。組立体２０は、作業
片が送りドツグによつてミシンを通して引張られ
るときの該作業片の進行方向に関して、送りドツ
グ１３（あるいは押圧足片）の上流側に車輪１４
を配置する位置で作業面１０にボルト装着されて
いる。

第３図および第４図をみると、軸支持組立体２
０が歯付車輪１４を弾性的に偏位させて作業片１
２と回転係合させる。このことは固定ブロツク２
４と軸動可能に支持された部分２２とによつて達
成される。部分２２は両部材を貫通する水平ピン
２６によつて固定ブロツク２４にヒンジ支えさ
れ、また軸１８を担持している。一端はヒンジ支
えされた部分２２の空洞３０内に受容され他は固
定ブロツク２４の凹所３２内にあるコイルばね２
８は、歯付車輪が作業片１２と係合するまで、ヒ
ンジ支えされた部分２２を偏位させて軸１８を降
下させる。ヒンジ支えされた部分２２内に噛合し
かつ固定ブロツク２４に当接している調節ねじ３
４は、作業片１２に対する歯付車輪の高さ、従つ
て圧力の調整を可能にする。第４図にもつともよ
く示されているように、歯付車輪１４は固定ねじ
３６によつて軸１８に固定されている。部分２２
の車輪１４とは反対の側の軸１８の端は可撓性材
料の管３８を受容するように回動止めが形成され
ている。

支持面１０の下方には、支持面１０′上に支持
された第２の作業片１２′があり、第２作業片１
２′は下方送りドツグ１３′によりミシンを通して
引張られる。すなわち、支持面１０は二つの作業
片１２，１２′を分離している。支持面１０′は、
第２の歯付車輪１４′が通過して作業片１２′上を
回転する開口１５を備えている。歯付車輪１４′
は第２の軸１８′に装架されているが、第２の軸
１８′は組立体２０′内に回転可能に担持されまた
一端は可撓性管３８′に接続されている。作業片
係合車輪１４，１４′およびそれらの支持装置１
８，１８′，２０，２０′はほぼ同一であるから、
対応の参照数字にダツシユをつけることにする。

車輪１４，１４′の軸１８，１８′は可撓性管３
８，３８′によつて歯車組立体４０に接続されて
いる。歯車組立体４０の目的は一つの歯車の他の
歯車に対する回転を固定することである。この理
由から、可撓性管３８の一端はハウジング４４内
に回転可能に装架された軸４２の一端に接続され
ている。ハウジング４４内部の軸４２には歯車４
６が装架されている。可撓性管３８′はハウジン
グ４４内に回転可能に装架された軸４２′の一端
に同様に装架されている。歯車４６′は軸４２′に
装着されていて歯車４６と噛合する。このように
して車輪１４，１４′は反対方向に回転し、それ
らの回転速度の比は歯車４６，４６′の比によつ
て固定される。もしも歯車４６，４６′が１以外
の比を有すれば、車輪１４または１４′の一つは
もう一つよりも高速でしかも固定された回転速度
比で回転する。

二つの車輪１４，１４′が同じ速さで回転させ
られると、等しい長さの作業片１２，１２′がミ
シン１１を通して送られる。もしも歯車４６，４
６′の比が等しくなければ、作業片１２または１
２′の一つはそれぞれ作業片係合車輪１４または
１４′によつて他よりも高速で運動し、従つて長
さの等しくない２枚の作業片が縫合される。この
ようなことは、例えば、３次元的衣服の作業片が
縫製される場合になされる。同様に、車輪１４の
直径を車輪１４′の直径よりも大きくまたは小さ
くして、送り速度を異ならせることによつて同様
の効果を得ることができる。

二つの作業片１２，１２′を同速で送ることが
所望され、従つて車輪１４，１４′が同じ速さで
回転するように寸法を与えられているかまたは歯
車で結合されている場合には、第２図に示した構
造、すなわち、作業片１２′と当接する作業片支
持面１０″上で作業片１２，１２′が重なつて置か
れる構造が用いられ得る。第２図には示されてい
ないが、可撓性管３８，３８′は等しい比をもつ
歯車４６，４６′を有する歯車組立体４０に接続
されていることを了解されたい。

特に第５図には、本発明の好ましい実施例、す
なわち、作業片係合車輪１４，１４′の回転速度
の比を連続的に変化させて作業片１２，１２′を
予定比を有する送り速度で送ることができる実施
例が示されている。作業片係合車輪１４，１４′
および作業片１２，１２′の支持構造は、第１図
に関して説明されたものとほぼ同一である。しか
し、可撓性管３８，３８′は、歯車組立体４０に
接続される代りに、差動歯車４８に接続されてい
る。

差動歯車の普通の配置においては、歯車は、２
本の軸あるいは輪軸を同一線内で接続させ、回転
駆動力をそれらの間に平等に配分し、また１本の
軸が他の軸よりも高速で回転することを可能にす
る遊星歯車列に配置されている。もし分割された
軸の端の一つが異なる速さで回転している別個の
駆動体に接続されているとすれば、軸の他端は、
相互の駆動回転方向に依存して、二つの入力駆動
速度の和または差のいずれかである出力速度を有
する。このような差動歯車およびそれらの構成
は、例えば米国特許第3925713号、特にその第５
図によつて、当業者には公知であるから、差動歯
車４８はこれ以上詳述しない。

第５図において、可撓性管３８は差動歯車４８
の軸端５０に接続されている。軸５０は差動歯車
内部で分割されており、番号５２で示された軸の
他端は可撓性管５４によつて例えばステツプモー
タでよい電動機５６の出力に接続されている。差
動歯車４８の一つの入力は管３８′に接続された
軸５８によつて供給される。作動の際には、もし
軸端５２が固定されると、差動歯車４８は、車輪
１４，１４′が同じ回転速度で逆方向に回転しま
た作業片１２，１２′が同じ送り速度でミシン１
１を通して送られるように、軸５８の回転が直接
に軸５０に出力されるような歯車比を有してい
る。もし特定の速さにおける回転駆動力が電動機
によつて管５４をへて軸端５４に与えられた方向
に加えられたとすれば、この速さは軸５８の駆動
速度から減算され（あるいは、回転の方向に依存
して加算され）、二つの駆動速度の差（あるいは
和）は軸５０から管３８および軸１８をへて車輪
１４に出力される。この回転速度は車輪１４′の
回転速度とは異なるから、二つの車輪は異なる速
さで逆方向に回転し、作業片１２，１２′は異な
る速さで送られることになる。

電動機が管５４および軸５２をへて適切な駆動
力を供給するように電動機の出力速度を制御する
のに電動機制御回路６０が用いられる。電動機制
御回路６０はまた、それぞれ作業片支持面１０の
上方および下方に装架されていて作業片１２，１
２′の運動を感知する１対の感知器６２，６４に
よつて制御される。これらの感知器６２，６４は
送りの方向に作業片に直線的につけられたマーク
の通過を検知する光・光学的感知器でもよく、あ
るいかまた下方にある作業片の長さを測定し得る
直線走査、光ダイオード例でもよい。いずれの場
合にも感知器６２，６４の出力は、作業片１２，
１２′の感知された長さの変化率、すなわち感知
器６２，６４の下方での速度に比例するデイジタ
ル信号である。

電動機制御回路はこれら出力信号の差をとつて
適当な制御信号を電動機５６に供給し、電動機５
６に上述したように作業片１２，１２′の送り速
度を等しくさせる。電動機制御回路６０はまた、
電動機制御回路６０に接続された手動式車輪偏位
スイツチ６６によつて偏位を与えられ得る。偏位
スイツチ６６は、感知器６２，６４の出力の差に
加算される一定の差信号を供給する。

特に第６図には、布の長さを測定するより正確
な方法を示す。この装置においては、感知器・計
数器７２が作業片係合車輪１４と差動歯車４８と
の間に配置されている。このことは、可撓性軸３
８の端を感知器・計数器７２の入力軸７０に接続
することによつて達成される。軸７０は感知器・
計数器７２を貫通して反対側から現れ、そこで再
び差動歯車４８の軸５０に接続されている可撓性
管３８″に接続される。

後に詳述するが、感知器・計数器７２は指示器
ハウジング７６の面上に表示器７４を有する電子
的計数器８８を含む。ハウジング７６の面上にあ
る手動式車輪スイツチ９０の計数器が較正された
りあるいは数をずらせて入力されることを可能に
する。

軸７０はハウジング７６の側壁の間に回転可能
に支持されている。ハウジング７６内部で円板７
８が軸７０に装架されている。円板７８はその周
縁に複数個の開口８４を有する。円板制動機８０
は円板７８の、軸７０の端と反対の平担側面に当
接する。ばね８２は円板制動機８０を円板７８に
押圧する。ばね８２はハウジング７６に装着され
ている。円板制動機８０の目的は、針が縫目をつ
くつた後に布から引出されるとき円板７８が逆方
向に回転するのを防止するために円板７８に摩擦
力を提供することである。逆方向回転は間違つた
計数を発生させる。この期間では、布作業片１２
がゆるんで若干収縮しようとし、円板制動機８０
がなければ計数器７２内部の計数に加算されて誤
つた読みを与えることになる。さらにこのような
いかなるがたつきも防止するために、そのように
接続されるときの管３８は、制動機８０と共同作
動するときその共振ねじれ周波数が少くとも毎分
7000サイクルに等しいように材料および長さが選
ばれている。このような材料の例は、例えばイン
ペリヤル・イーストマン社のNo.44−Ｐ型のよう
な、中空天然ポリエチレンプラスチツク管であ
る。このような管の典型的なものの自由長は7.0
cm（2.75インチ）である。管の内径は0.48cm（16
分の３インチ）、また外径は0.64cm（４分の１イ
ンチ）である。

みぞ孔付の光・光学的カプラ感知器８６が円板
７８の外周にまたがつていて、各開口８４がカプ
ラ８６を通過する度に電子的パルス出力を発生す
る。光・光学的カプラ感知器８６は電線（図示せ
ず）によつて高速度電子計数器８８に接続されて
いる。電子計数器８８は光・光学的カプラ感知器
８６からのパルスを２進法的に計数して、表示器
７４に10進法的計数を表示する。計数器８８は市
販のものであるから、その回路については詳述し
ない。このような計数器の例としては、ノンリニ
ヤ・システム社製の計数器モデルNo.PC−４があ
る。

計数器８８のプリント回路コネクタ９２によつ
て必要な電圧および入力を供給される。通常この
ような計数器と共に用いられる電力源および他の
必要な演算回路は図示されていないがそれらは含
まれているものと了解されたい。それらは公知で
また広く市販されているから、ここに改めて詳述
することはしない。

第８図においては、同一の感知器・計数器７
２′がまた可撓性管３８′内に配置されている。感
知器・計数器７２，７２′の出力、すなわち、計
数器８８，８８′によつて計数されたパルスの数
のデイジタル表示は、使用されていない感知器６
２，６４からの出力に代つて、電動機制御装置６
０に送られ、電動機制御装置はこれら二つの計数
を差引いて正味の和を提供する。電動機制御装置
６０はこの正味の和を用いて電動機５６を制御
し、布作業片１２，１２′が等しい速さで送られ
る場合にはこの正味の差を零に、あるいはまた作
業片が、例えばひだ形成の目的で、異なる速さで
送られるときには一定の差に減少させるように、
差動歯車４８を駆動する。

電動機制御装置は第９図に簡単に示されている
が、該電動機制御装置は、感知器・計数器７２，
７２′内部の計数器８８，８８′から計数を受容し
かつ電動機駆動回路９６への制御信号を発生する
コンパレータ９４を含有し、また電動機駆動回路
９６は電動機５６、従つて車輪１４，１４′を、
コンパレータ９４からの制御信号を無にしようと
する方向および速さで駆動する。予定の計数に達
した最初の計数器８８または８８′はコンパレー
タ９４に両計数器を零に電子的にリセツトさせ
る。コンパレータおよび電動機制御回路のこれ以
上の詳細は説明しない。何故ならばこのような回
路は、例えば米国特許第3867889号、特に第９
図、第１０図にみられるように、当業者には公知
だからである。

上述の実施例においては電動機５６は作業片１
２，１２′の送り速度を感知することによつて作
動されるが、異なる長さの作業片の端を整合させ
ることが所望される他の実施例においては、例え
ば米国特許第4037546号に記載されているような
感知器を用いて、一つの作業片の端の他の作業片
の端に対する位置を検知して、作業片の端を並行
に保つように車輪１４，１４′を駆動するよう電
動機５６を制御することができる。

若干の実施例においては、案内車輪１４，１
４′によつて縫製速度に与えられる補正の量を制
限することが所望される。もし縫製速度に関して
あまりに大きな補正が与えられると、いくつかの
例においてはひだが形成され得る。これを防止す
るために、ミシンに装架された感知器９８は縫製
速度に比例するパルス繰返数を有するパルス出力
信号を発生する。感知器９８は、例えば、誘導型
あるいは光・光学型でよく、また例えば、針棒に
隣接して、あるいは縫製機構の往復運動を感知す
るのに適したミシン上の他の任意の位置に装架さ
れてよい。このような感知器９８は公知のもので
あるからこれ以上は詳述しない。感知器９８の出
力は、第８図に点線で示されているように電動機
制御装置６０に供給され、案内車輪１４，１４′
によつてなされる補正作用の大きさを予定の縫製
速度比に制限するのに用いられる。これは、在来
の電子的デイジタル計数・論理ゲート回路によつ
て、あるいはマイクロプロセサの利用によつて達
成される。

さらに他の設計変更は、案内車輪制御信号を独
立したプログラム１００から独立して発生させる
ことである。このプログラム１００は例えばプロ
グラムされたマイクロプロセサ、あるいは、作業
片と同期し検知器に対して動かされる感知器検知
可能パターンだけでもよい。プログラムの使用
は、例えば、感知器９８を通じて電動機制御装置
６０により計数された予定数の縫目が縫製された
後に案内車輪１４，１４′が回転して作業片を案
内するように、感知器９８と組合せられてもよ
い。

本説明に用いられた用語および表現は説明のた
めに用いられたものであつて制限のためのもので
はなく、該用語および表現の使用には、図示およ
び説明された特徴あるいは部品の等価物を除外す
る意図は含まれていない。特許請求の範囲に述べ
られた範囲内で各種の設計変更が可能であること
を認識されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい実施例を説明するに
あたつての一実施例の鉛直断面図、第２図は本発
明の第２実施例の鉛直断面図、第３図は第１図の
線３−３に関する装置部分の拡大鉛直断面図、第
４図は第３図の線４−４に関する拡大水平断面
図、第５図は本発明の好ましい実施例の線図、第
６図は本発明の装置と共に用いられる測定計数器
の前方立面図、第７図は第６図に示された計数器
の拡大斜め断面図、第８図は本発明の第２実施例
の線図、第９図は第８図に示された実施例の部分
のブロツク線図である。 １２，１２′……作業片、１４，１４′……車
輪、１８，１８′……軸、４０，４８……歯車組
立体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １個または複数個の柔軟な作業片が作業ステ
   ーシヨンを通して引張られるとき該作業片の長さ
   を制御する装置において、１対の車輪と、該車輪
   を個別的にかつ回転可能に支持しまた該車輪の
   各々を偏位させて作業片の個別的な一つと回転係
   合させる装置と、前記車輪の一方の回転速度を他
   方の車輪の回転速度のある比率に制御するために
   前記車輪を相互連結させる装置とを有し、該車輪
   を相互連結させる装置は、電動機と、二つの入力
   及び一つの出力を有する差動歯車とを備え、前記
   車輪の一つは前記差動歯車の入力の一つを駆動す
   るように接続され、前記電動機は前記差動歯車の
   もう一つの入力を制御するように接続され、また
   前記車輪のもう一つの車輪は差動歯車の出力に接
   続されている作業片長さ制御装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の作業片長さ制御
   装置において、さらに、作業片の相互の運動の比
   を感知して該感知した比率を表わす感知信号を発
   生する感知器と、前記感知信号が供給されて、予
   定の送り速度比を二つの作業片の間の送り速度比
   と同一の速度比に維持するように前記差動歯車
   を、従つて前記車輪を駆動する前記電動機を制御
   する装置とを有する作業片長さ制御装置。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の作業片長さ制御
   装置において、前記比率感知器は、前記車輪の
   各々に接続され該各車輪の回転のそれぞれの既定
   の増分に対して電子的パルス信号を発生する個別
   的パルス発生器と、該パルス発生器からのパルス
   の数を計数するリセツト可能な計数器とを有し、
   また前記電動機制御装置は、前記計数器内の計数
   を間欠的に比較して該比較された計数の間の差を
   表わす制御信号を発生するコンパレータと、該計
   数差制御信号が供給されて前記電動機の回転速度
   及び方向を制御し、前記車輪の速く回転している
   一方の車輪の回転を遅くすることによつて前記計
   数差制御信号を無くすようにする装置とを有する
   作業片長さ制御装置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の作業片長さ制御
   装置において、前記作業ステーシヨンは、前記作
   業片に作用する往復動工具と、該往復動工具が往
   復する割合を感知して該往復の割合に比例するパ
   ルス繰返数を有するパルス信号を出力する装置
   と、該パルス出力信号が供給され該パルス出力信
   号に応じて電動機を制御する装置とを有する作業
   片長さ制御装置。